CN101649673B

CN101649673B - 采用无机热转移方法制备的陶瓷砖和制备该陶瓷砖的方法

Info

Publication number: CN101649673B
Application number: CN2009101344496A
Authority: CN
Inventors: 金璋起; 权炫钟; 郑正皓
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc; LG Corp
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: KR101076168B1; KR20100021261A; CN101649673A

Abstract

本发明公开了一种用无机热转移方法制备的陶瓷砖及其制备方法。所述陶瓷砖的制备方法包括以下步骤：以凹版印刷方式在转移膜上印刷无机颜料，热转移该印刷膜，并对其进行烘烤。

Description

采用无机热转移方法制备的陶瓷砖和制备该陶瓷砖的方法

技术领域

本发明涉及一种使用用于凹版印刷的油墨组合物转印的陶瓷砖以及该陶瓷砖的制备方法，其能够热转印由凹版印刷方法形成的打印层。更具体而言，本发明涉及一种陶瓷砖以及该陶瓷砖的制备方法，所述陶瓷砖具有如下有益特征，例如在热转移过程中陶瓷基底层的保障强度增强条件、有机粘合剂的组分和/或最佳工作条件。

背景技术

已知凹版印刷可以呈现出多种独特的和/或显著的图案，并且可以进行高速和连续的印刷和批量生产。但是，用于这种凹版印刷的油墨必须具备低粘度和良好的流动性，并且因为在该油墨中可能含有易于产生易燃性危险或者火灾或爆炸危险的有机溶剂，所以这种油墨的应用受到限制。

在陶瓷砖印刷方法中，通常使用丝网印刷、硅胶辊筒印刷和/或手动转印，但是，这些方法存在的问题为，例如相同图案的重复、单调(或者简单)花样印刷、劣化的印刷质量、在陶瓷砖批量生产方面的限制等。

韩国专利公开第1997-69398号记载了一种具有多种独特图案的陶瓷砖，其用如下方法制备：将环氧树脂涂布到陶瓷砖基底上形成下涂层以对该陶瓷砖基底的表面进行光滑处理；形成用于该下涂层的粘合层；在用于热转移的常规合成树脂膜的底部上印刷用于热转移的凹版印刷油墨层；将用于印刷层的粘合剂涂布到该印刷层的底部上，所述粘合剂含有与用于所述下涂层的粘合层相同的组分；将所述涂覆印刷层层压到所述用于下涂层的粘合层的顶部上并热转移该层压层；去除所述合成树脂膜；并在所述印刷层的顶部上形成含有常规UV吸收剂的透明涂层。

日本专利公开第1998-114197号记载了一种用于粘附瓷制油画的转移片以通过静电显像在转移片上形成反像，该转移片是使用包括热塑性树脂、静电调节剂和无机颜料作为主要组分的调色剂制备的。

日本专利公开第1996-109727号记载了一种通过如下方法制备的砖：顺序在基底上形成树脂浸渍的玻璃纤维层、转移形状层和透明表面层。

发明内容

因此，考虑到上述问题而做出了本发明，并且，本发明的一个目的是提供一种具有天然外观的陶瓷砖，其是使用无机油墨通过凹版印刷将印花转移到所述陶瓷砖上制备的，以便于增强印刷图案的逼真性并使重复图案减至最少。

本发明的另一目的是提供一种制备上述陶瓷砖的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种陶瓷砖，其自底部起依次包括陶瓷基底层、釉层、粘合剂层和转印层。

本发明的陶瓷砖可以进一步包括在釉层和粘合剂层之间的表面活性剂层。特别地，基于聚乙烯醇(PVA)的表面活性剂可以消除当在热转移后去除转移膜片时可能发生的釉层的剥离(或者拉毛)现象。

该表面活性剂层的厚度可为约5μm，具体而言，在3～7μm的范围内。如果所述表面活性剂层的厚度超出上述范围，则该表面活性剂层在烘烤过程中会被碳化并与粘合剂层一起挥发掉。因此，该表面活性剂层具有最佳厚度是比较重要的。

为了在无机油墨和粘合剂之间和/或粘合剂和表面活性剂之间获得理想的粘合，用在本发明中的粘合剂层可以包含丙烯酸树脂。另外，在烘烤开始时，该丙烯酸树脂粘合剂很容易蒸发掉，由此使得无机油墨与釉层熔合。

所述粘合剂层的厚度范围为10～15μm。如果粘合剂层的厚度太大，则在烘烤过程中，会使无机油墨烧掉并使其与该粘合剂一起蒸发掉。因此，该粘合剂层具有最佳厚度是比较重要的。

所述转印层可以为用于凹版印刷的无机油墨组合物。

这种用于凹版印刷的无机油墨组合物可以包含10～20重量％的粘合树脂、50～70重量％的无机颜料和20～30重量％的有机溶剂，其中所述粘合树脂为丙烯酸树脂，并且所述无机颜料包含玻璃粉。

本发明还提供了一种制备陶瓷砖的方法，该方法包括以下步骤：制备转移层；制备陶瓷基底层；将釉料涂布到该陶瓷基底层上而形成釉层；将粘合剂涂布到该釉层上而形成粘合剂层；将所述转移层转移到该粘合剂层上而形成转印层；和烘烤所制备的层。

所述转移层优选通过凹版印刷在转移基底上印刷无机油墨组合物而获得。使用凹版印刷可以生产多种独特的图案，并且可以进行高速和连续印刷以及印刷产品的批量生产。

在本发明中使用的凹版印刷可以使用直径范围为2,000～3,000mm的凹版印刷辊进行。与直径约为1,500mm的常规印刷辊相比，本发明中的凹版印刷辊具有更大的直径，因此与其它印刷方法相比能够使重复图案减至最小。

至于陶瓷基底层的制备，形成该陶瓷基底层然后对其进行干燥，由此与用釉料涂覆的陶瓷基底层的强度(7N/mm²)相比，通过干燥赋予该陶瓷基底提高更多的强度。如果该陶瓷基底层具有减少的强度，则该基底层在热转移和结合过程中所施加的力或者压力下可能会断裂。通过干燥所述基底层可以克服这种问题。可以进行所述干燥，以在形成所述釉层之后在热转移和结合过程中赋予理想的强度。

如上所述，本发明的陶瓷砖通过使用无机油墨的凹版印刷方法可以改善印刷图案的逼真性并使重复图案最小化，由此显现出具有类似天然石材图案的天然外观。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1是解释根据本发明的示例性实施方式的陶瓷砖的剖视图。

具体实施方式

以下，将参照附图更详细地描述本发明。

图1是解释根据本发明的示例性实施方式的陶瓷砖的剖视图，所述陶瓷砖按照从下向上的顺序包括陶瓷基底层10、釉层20、表面活性剂层30、粘合剂层40和转印层50。

陶瓷基底层10包含基于陶器或者瓷器材料的任何常规陶瓷砖物质，并且具有8～10mm的厚度。

釉层20通常具有可涂布到基于陶器或者瓷器的陶瓷砖上的约3mm的厚度，并且具有能够确保热膨胀系数基本上与基底层的热膨胀系数相似的组成，由此使产品在烘烤过程中的变形最小化。釉层20可以进一步改进所述陶瓷砖的物理性质，例如耐水性、耐化学性等，并且考虑到依赖于陶瓷砖原材料的烘烤温度，可以适当选择釉料。例如，可以使用陶器釉料或者瓷器釉料，并且，更具体而言，理想的是使用例如长石、石灰石、高岭土、硼砂等的白色釉料。

表面活性剂层30有助于与粘合剂层40的结合，并且能够防止釉层20的剥离。可以使用作为表面活性剂的水溶性聚合物PVA形成表面活性剂层30，并且为了防止其在烘烤过程中碳化和蒸发，该表面活性剂层30的厚度可为约5μm，更具体而言，在3～7μm的范围内。

粘合剂层40用于提高表面活性剂层30对在转印层50(其顺次结合这两层)中包含的无机油墨的粘合性。为了增强粘合剂层和在转印层50中包含的粘合树脂(丙烯酸树脂)之间的相容性和粘合性，可以使用丙烯酸树脂形成粘合剂层40，另外，为了防止其碳化和蒸发，该粘合剂层40的厚度可为10～15μm。

可以通过凹版印刷使用用于凹版印刷的油墨组合物形成转印层50，其适合用在热转印方法中。

用于凹版印刷的油墨组合物(其构成转印层50)可以包含特定的粘合树脂、无机颜料和有机溶剂。含有这些组分的油墨组合物可以防止在热转印后在凹版印刷和/或烘烤过程中由在热转印过程中产生的热导致的颜料损失，由此可以进行有效的凹版印刷。

在用于凹版印刷的油墨组合物中包含的粘合树脂可以包括丙烯酸树脂，特别是，可以为甲基丙烯酸甲酯。该粘合树脂在油墨组合物中的用量范围可为10～20重量％。如果用量小于10重量％，则油墨的粘度会急剧降低，造成对将要印刷的目标的粘合力差。另一方面，如果用量超过20重量％，则可能劣化印刷层的色彩质量。

所述无机颜料在溶剂中的溶解度低，因此被直接涂布到最终产品上。因此，即使当对陶瓷基底使用凹版印刷时，也可以将多种独特图案转移到陶瓷基底上，而没有由于在烘烤过程或者类似过程中产生的热所导致的颜料损失。根据常规技术，当将无机颜料加入到印刷油墨组合物中时，存在的问题在于降低了柔软度并且油墨组合物变稠(或者变干并硬化)，因而不适用于凹版印刷。相反，本发明确保了粘合树脂和有机溶剂的最佳条件，由此克服了上述问题。

在本发明中使用的无机颜料可以包含玻璃粉作为主要成分。优选烧结例如硅石或者矾土的玻璃粉。除了玻璃粉以外，该无机颜料可以进一步包括任何常规已知的颜料，例如，氧化铁、炭黑、铬酸铅、氧化铁黄、镉黄、钛黄、铬橙、钼橙、氧化铁红、氧化铅、镉红、锰紫、普鲁士蓝、群青、钴蓝、铬绿、翡翠绿、金属釉颜料(铝、银和/或青铜粉末)、荧光颜料(硫化锌)、珍珠光泽颜料(碱式碳酸铅、氯氧化铋、云母钛(titanated mica))、防污颜料(锌、红色氧化铜)、防腐蚀颜料(氧化铅、铬酸锌)等。无机颜料的用量范围可为50～70重量％，并且玻璃粉在颜料中的含量可为约50重量％。如果无机颜料的用量小于50重量％，则可能降低组合物的色彩强度。另一方面，如果用量超过70重量％，则可能降低组合物的粘合性。

可以使用有机溶剂来减缓由于无机颜料导致的油墨组合物粘度的增加(也即，增稠)，使得油墨组合物有效适用于凹版印刷。该有机溶剂可以包括，例如，甲基异丁酮(MIBK)、甲乙酮(MEK)等。有机溶剂在油墨组合物中的用量范围可为20～30重量％。如果有机溶剂的用量小于20重量％，则会增加油墨组合物的粘度，造成其难于适用于凹版印刷。另一方面，如果用量超过30重量％，则可能减少油墨组合物的干燥度，降低其经济效益。

以下，将详细描述制备根据本发明的陶瓷砖的方法。

首先，制备转移层。更具体而言，通过凹版印刷在转移基底上使用用于凹版印刷的无机油墨组合物形成印刷层，得到该转移层。所述转移基底是转移膜。

在本发明中使用的凹版印刷可以使用直径在2,000～3,000mm范围内(例如2,400mm)的凹版印刷辊进行。

随后，制备陶瓷基底层10。通过混合陶瓷材料然后通过压模法处理该混合物来形成该陶瓷基底层10。

为了进行热转移过程，该基底层需要一个理想的最低强度。当釉料组分中包含的湿气被陶瓷材料吸收时，所述基底层的强度降低至约7N/mm²，并且因此，该基底层可能不能承受在热转移和结合过程中施加的压力。

为了解决上述问题，形成陶瓷基底层10然后对其进行干燥，由此与用釉料涂覆的陶瓷基底层10的强度相比，通过干燥赋予该陶瓷基底层约13N/mm²的提高更多的强度。可以进行所述干燥以在形成所述釉层20之后在热转移和结合过程中赋予理想的强度。

在这之后，用釉料涂覆陶瓷基底层10来形成釉层20。该釉料涂布工艺可以包括涂布釉料的第一和第二阶段。

然后，将表面活性剂层30涂布到釉层20上。例如PVA的表面活性剂可以在印刷过程中起到防止釉料脱落的作用。

接着，将粘合剂涂布到该表面活性剂层30上可以形成粘合剂层40。为了确保用转移油墨和釉料涂布的陶瓷基底层10的理想结合强度，使用有机粘合剂来涂布该基底层。该粘合剂涂布工艺可以包括涂布粘合剂的第一和第二阶段。

如果粘合剂层40的涂布厚度太大，则在烘烤过程中，会使无机油墨烧掉并使其与该粘合剂一起蒸发掉。因此，得到最佳涂层厚度(范围为10～15μm)可能为比较重要的。

所述有机粘合剂可以为丙烯酸树脂，其在无机油墨和粘合剂之间和/或粘合剂与表面活性剂之间产生理想的粘合力，并且在烘烤开始时容易蒸发掉，因此能够使无机油墨与釉层熔合。

然后，将转移层转移到粘合剂层40上来形成转印层50。如果通过热转印的转移和结合工艺是在涂布粘合剂后进行的，则转移层的印刷层可能会被转移到粘合剂层40上来形成转印层50。热转移温度的范围可以为140～160℃，而热转移压力可以为小于约13N/mm²。

最后，烘烤前述制备的层会得到根据本发明的陶瓷砖。所述烘烤对于陶器片在高于1,100℃的温度下进行，而对于瓷器片在约1,000℃的温度下进行。

虽然出于解释说明的目的已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域中的技术人员将理解，在不偏离本发明的范围和实质的情况下，可能有各种变化和/或改进。因此，这些改进和/或变化也可能包括在如在所附权利要求书中所限定的本发明的范围内。

Claims

1.一种陶瓷砖，其自底部起依次包括陶瓷基底层、釉层、粘合剂层和转印层，

其中，在所述釉层和粘合剂层之间包括表面活性剂层；

所述转印层包含用于凹版印刷的无机油墨组合物，所述无机油墨组合物包含10～20重量％的粘合树脂、50～70重量％的无机颜料和20～30重量％的有机溶剂，其中，所述粘合树脂为丙烯酸树脂，并且所述无机颜料含有玻璃粉。

2.根据权利要求1所述的陶瓷砖，其中，所述表面活性剂层包含聚乙烯醇，并且其厚度范围为3～7μm。

3.根据权利要求1所述的陶瓷砖，其中，所述粘合剂层包含丙烯酸树脂，并且其厚度范围为10～15μm。

4.一种制备权利要求1所述的陶瓷砖的方法，该方法包括以下步骤：

制备转移层；

制备陶瓷基底层；

将釉料涂布到该陶瓷基底层上而形成釉层；

将表面活性剂涂布到该釉层上而形成表面活性剂层；

将粘合剂涂布到该表面活性剂层上而形成粘合剂层；

将所述转移层转移到该粘合剂层上而形成转印层；和

烘烤所制备的层。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述转移层是通过凹版印刷在转移基底上印刷无机油墨组合物而形成的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，使用直径范围为2,000～3,000mm的凹版印刷辊来进行所述凹版印刷。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述制备过程之后干燥所述陶瓷基底层。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成过程之后干燥所述釉层以在热转移和结合过程中赋予该釉层理想的强度。